Los nanosensores son herramientas increíbles para recopilar información para innumerables aplicaciones, incluidos objetivos moleculares como el cerebro. Las moléculas de neurotransmisores gobiernan la función cerebral a través de la química que se encuentra en el interior del cerebro, por lo que los investigadores de la Universidad de California, Berkeley, están desarrollando nanosensores para obtener una mejor comprensión deexactamente cómo se desarrolla todo esto.
Durante el 64º Simposio y Exposición Internacional AVS, que se realizará del 29 de octubre al 3 de noviembre de 2017, en Tampa, Florida, Markita del Carpio Landry, profesor de ingeniería química y biomolecular, y Abraham Beyene, candidato a doctorado en elLandry lab, describirá su diseño y uso de nanosensores ópticos de infrarrojo cercano para obtener imágenes del neurotransmisor dopamina dentro del cerebro.
"El desarrollo de sensores para la química del cerebro es un área de investigación emocionante que podría transformar la forma en que diagnosticamos enfermedades basadas en desequilibrios en la química del cerebro, como la depresión y la ansiedad", dijo Landry.
Estos nanosensores se crean combinando nanotubos de carbono y polímeros sintéticos biomiméticos con la ayuda de ondas de sonido para promover el reconocimiento de un objetivo seleccionado de molécula pequeña. Los sensores formados producen una señal fluorescente en presencia de su objetivo neurotransmisor específico. Landry ysu equipo puede cuantificar directamente los niveles de neurotransmisores utilizando la intensidad de fluorescencia en función del tiempo.
"Estos complejos forman nanosensores que fluorescen solo en presencia de dopamina, un neurotransmisor clave implicado en trastornos psiquiátricos y enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson y Alzheimer", dijo Landry. "Luego construimos microscopios para detectar la respuesta fluorescente del nanosensorpara que podamos visualizar los nanosensores en el tejido cerebral vivo "
Los investigadores ya están usando sus sensores para explorar cómo la química del cerebro reacciona a los antidepresivos. "Estamos viendo algunos resultados interesantes de cómo el medicamento antidepresivo Merital afecta la forma en que el cerebro maneja la neurotransmisión basada en dopamina", dijo Landry.las ideas pueden ayudarnos a comprender cómo funcionan los antipsicóticos y antidepresivos, y sus efectos secundarios también ".
Un método simple para evaluar la química del cerebro es altamente deseable tanto para la investigación como para las aplicaciones clínicas. Si bien las enfermedades como el cáncer o la diabetes a menudo se diagnostican mediante métodos como análisis de sangre que proporcionan mediciones cuantitativas de los desequilibrios en la química de la sangre o los tejidos, no es práctico paratomar una "muestra de cerebro" para evaluar la química del cerebro.
"La investigación de mi laboratorio se centra en la difícil tarea de obtener imágenes de la química del cerebro con nanosensores que pueden informar sobre las concentraciones de neurotransmisores desde el cerebro y transmitir sus señales a través del tejido cerebral y el cráneo", dijo Landry.
Landry y sus colegas ahora están construyendo un nuevo microscopio, una forma de "microscopía de fluorescencia de emisión de excitación infrarroja doble" para la obtención de imágenes de neurotransmisores cerebrales profundos, que les permita obtener imágenes de la neurotransmisión de dopamina en el cerebro de animales despiertos y activos.
"Esto nos proporcionará la capacidad de determinar cómo los antidepresivos están afectando la química del cerebro y validar su efectividad en un modelo animal vivo", dijo Landry.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por AVS: Ciencia y tecnología de materiales, interfaces y procesamiento . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :